導(dǎo)讀：26日，河北省多地出現(xiàn)大霧天氣，保定兩縣出現(xiàn)能見度不足30米的強(qiáng)濃霧，該省氣象局一日連發(fā)兩次大霧黃色預(yù)警信號(hào)。深秋大霧給交通出行帶來多不便，交通管制攝像監(jiān)控能不能透過大霧正常監(jiān)控。攝像機(jī)透霧技術(shù)就顯得十分必要。隨著霧霾越來越成為一種常見的天氣現(xiàn)象，實(shí)時(shí)視頻透霧技術(shù)為視頻監(jiān)控領(lǐng)域帶來多方面的價(jià)值。
鏡頭透霧技術(shù)
傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控設(shè)備無一例外的都有一個(gè)弊端，就是在夜間和霧天的監(jiān)控效果十分不理想，而夜間和霧天又是案件多發(fā)時(shí)間。另外，對(duì)于距離稍遠(yuǎn)的監(jiān)控，幾乎更是一片空白。
透霧原理是這樣的，在不可見光的范圍內(nèi)，有一頻率的光可以穿透霧氣，但是由于起波長(zhǎng)不同，所以需要在攝像機(jī)上進(jìn)行處理，以達(dá)到對(duì)其聚焦的目的，同時(shí)還需要在攝像機(jī)上進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，用來將這一頻率的不可見光進(jìn)行成像，由于這個(gè)不可見光沒有對(duì)應(yīng)的可見光色彩圖，所以在監(jiān)視器上呈現(xiàn)的圖像為黑白顏色。透過云霧、水氣拍攝物體，相當(dāng)于透過了兩重透鏡(水珠與實(shí)際透鏡)，除了R光線可以正確聚焦在CCD成像面上，RGB光線中的GB均無法正常的投射在CCD成像面上，這樣就造成了普通模式鏡頭無法正常、清晰的得到云霧、水氣中的圖像。
過去CCTV鏡頭還處于300mm以下階段時(shí)，觀測(cè)距離一般限定在1公里以內(nèi)，這種應(yīng)用對(duì)天氣能見度的要求比較低，但是焦距已經(jīng)發(fā)展到750mm的今天，霧天對(duì)監(jiān)控圖像的影響就不得不引起我們的重視了。這種情況尤其是在高速公路、森林防火、油田監(jiān)控和離海面較近的港口碼頭等遠(yuǎn)距離監(jiān)控中尤為重要。這種環(huán)境往往更容易產(chǎn)生霧氣，使24小時(shí)不間斷監(jiān)控面臨新的挑戰(zhàn)。
針對(duì)這種情況，少數(shù)有設(shè)計(jì)、研發(fā)能力的廠商經(jīng)過努力開發(fā)出了具有透霧功能的鏡頭，并成功實(shí)現(xiàn)了成品上市。這種技術(shù)的出現(xiàn)，大大拓寬了視頻監(jiān)控的應(yīng)用范圍，并且是人類依靠聰明智慧戰(zhàn)勝自然環(huán)境的又一經(jīng)典案例。市場(chǎng)上少數(shù)廠商在不具備生產(chǎn)透霧鏡頭產(chǎn)品能力的情況下，使用普通的產(chǎn)品充當(dāng)透霧鏡頭來銷售，宣稱具有透霧功能，是極不負(fù)責(zé)任的行為。當(dāng)然，在實(shí)際測(cè)試中無法蒙混過關(guān)，最終擺脫不了被淘汰的命運(yùn)，但給對(duì)此功能有需求的用戶在產(chǎn)品選擇上制造了許多障礙和浪費(fèi)許多時(shí)間。
最近PM2.5這一氣象領(lǐng)域?qū)I(yè)詞匯成為社會(huì)關(guān)注的流行話題。空氣中的液滴和固體小顆粒不僅危害人體健康，引起霧霾而導(dǎo)致交通事故頻發(fā)，同時(shí)也使戶外監(jiān)控視頻質(zhì)量明顯降低。在霧霾天氣下，圖像色彩黯淡、對(duì)比度變低，一些重要目標(biāo)的細(xì)節(jié)更是淹沒在霧氣中難以被察覺，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)用性受到很大影響。
因此，去除視頻中的霧氣，進(jìn)而改善畫質(zhì)，成為提升戶外監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值越發(fā)重要的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
視頻透霧技術(shù)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用
實(shí)時(shí)視頻透霧技術(shù)能夠從多個(gè)角度提升視頻監(jiān)控的質(zhì)量。首先它是一種透霧技術(shù)，可以用于氣溶膠導(dǎo)致的各種天氣條件的透霧處理；它還是一種增強(qiáng)算法，能夠明顯提升圖像的對(duì)比度、使圖像變通透、清晰；能夠顯著增強(qiáng)圖像的細(xì)節(jié)信息，使原來被隱藏的圖像細(xì)節(jié)被充分展示；能夠提升圖像的飽和度，使圖像色彩鮮艷活潑、生動(dòng)，透霧處理后的圖像保持準(zhǔn)確的色調(diào)、自然的外觀，因而獲得了良好的圖像質(zhì)量與視覺感受。
實(shí)時(shí)視頻透霧技術(shù)具備很強(qiáng)的可工程化能力。該透霧技術(shù)可適用于各種分辨率包括百萬像素級(jí)高清圖像；在各種分辨率下均能保證實(shí)時(shí)的準(zhǔn)確透霧處理；能根據(jù)目標(biāo)場(chǎng)景實(shí)時(shí)評(píng)估當(dāng)前霧濃度并自適應(yīng)的調(diào)整透霧強(qiáng)度，無懼場(chǎng)景的霧況改變；由于該透霧技術(shù)能夠得出精確的景深信息，對(duì)同一場(chǎng)景中非均勻的霧氣能準(zhǔn)確的去除而不會(huì)殘留透霧瑕疵。
實(shí)時(shí)視頻透霧功能在部分?jǐn)z像機(jī)上已初步實(shí)現(xiàn)，實(shí)際采集的透霧處理效果見圖2(a)與2(b)。其為一幅圖像的兩側(cè)，左側(cè)為透霧后的圖像，右側(cè)為未進(jìn)行透霧的原始圖像。可以明顯看出，左側(cè)圖像在細(xì)節(jié)、通透性、色彩等各方面均有顯著提高。
